Solsystemet

1. Solsystemet • Hvordan ble det dannet? • Sola og planetene – en kort presentasjon • Hvorfor er Pluto ”kastet ut”? - Dvergplaneter • Asteroider / kometer / meteorer

2. En appetittvekker: 1. oktober 2010

3. Solsystemets dannelse –noen hovedtrekk • Rester fra tidligere stjerneeksplosjon… • …presses sammen til en lokal gassky av ”stjernevind”, trykk fra supernovaeksplosjoner, etc • Støv- og gasskyen har rotasjon og/eller virvler • Skyen trekker seg sammen og ”klumper” seg: • Akresjon (”klumper og smålegemer hekter seg sammen”) • Gravitasjonskollaps (masse trekkes mot midten og frigjør potensiell energi) • Kondensasjon (gass kjøles ned og blir til væske eller fast stoff) • Tetthet og trykk i sentrum av skyen vokser  ”protostjerne”

4. Beregninger viser at en uregelmessig formet gassky utvikles til en roterende diskosform • med varmt sentrum og kald periferi når • Gravitasjonskrefter trekker massen sammen • Skyen roterer og/eller inneholder virvler • Det inntreffer kollisjoner mellom fortettinger/partikler/smålegemer i skyen Lenke til Friedman&Kaufmann

5. Dannelse av nye stjerner (med planet-systemer?) foregår bl.a. i Oriontåken A Hubble Space Telescope view of a small portion of the Orion Nebula reveals five young stars. Four of the stars are surrounded by gas and dust trapped as the stars formed, but were left in orbit about the star. These are possibly protoplanetary disks, or "proplyds," that might evolve on to agglomerate planets

6. Da sola ble ”tent”, varmet den opp de indre delene av solsystemet, og lett fordampelige stoffer ble blåst utover av solvinden (partikkelstrømmen fra sola). Derfor består de jordlignende planetene (Merkur, Venus, Jorda og Mars) av tyngre grunnstoffer som kondenseres ved høy temperatur, mens de ytre planetene består mest av lettere gasser.

7. Dannelsen av planetsystemet -observasjoner som må stemme med modellen/forklaringen • Hver planet ligger ca. dobbelt så langt fra sola som den foregående. • Alle planetbanene ligger i nesten samme plan, i ekliptikkplanet – Merkur og Pluto har mest avvik. • Alle planetene går rundt sola samme vei som sola roterer rundt sin egen akse. • De fleste banene er nesten sirkulære, med ε ∼ 0 - 0.077, unntakene er Merkur og Pluto.

8. Flere observasjoner som må stemme med modellen • Planetene og mange måner roterer rundt egne akser i samme retning som omløpet rundt sola (unntak: Uranus og Venus). • Planetene har 99% av rotasjonsmengden mens sola har 99% av massen. • Systematiske forskjeller i kjemisk sammensetning mellom planetene gir en mindre andel av lette grunnstoffer i den indre del av solsystemet.

9. En stor gass sky som mange stjerner og planetsystemer dannes fra, har trolig ikke mye netto spinn (motsatt roterende virvler opphever hverandre). Vi kan tenke oss at vårt planetsystemet kondenserte ut av en begrenset del av skya som inneholdt noen få store virvler.

10. Hvorfor er mest masse samlet i Sola, mens mest spinn er samlet i planetene? • Overføring av spinn fra indre til ytre deler av systemet ved • - Magnetisk bremsing • - Friksjon

11. Oppsummering – solsystemets dannelse • Supernovaeksplosjon Fortetning Gravitasjonskollaps + tilførsel av grunnstoffer tyngre enn hydrogen (sola kan være en 3dje generasjons stjerne). • En opprinnelig rotasjon av skya for å få dannet en planetskive. • Solsystemet har hatt omtrent sin nåværende form i 4,6 milliarder år.

12. Bli med på en reise gjennom solsystemet!

13. Solsystemet består av: sola, de ni planetene, Ca 170 måner... åtte ...samt et stort antall smålegemer (kometer og asteroider) http://www.astro.uio.no/ita/DNP/

14. Litt om solsystemet • Avstander i vårt solsystem • Hva vi mener med en ”planet”

15. Solsystemet i målestokk 1:10 milliarder Solas størrelse: 14 cm i diameter (som en stor grapefrukt) Avstanden til: Merkur 6 m Venus 11 m Jorda 15 m Mars 23 m Jupiter 80 m Saturn 140 m Uranus 290 m Neptun 450 m Pluto 600 m Hvor langt er det til nærmeste stjerne i denne målestokken? 4000 km (avstanden fra Oslo til Kairo) ! http://www.exploratorium.edu/ronh/solar_system/index.html

16. Sola Diameter: 109 X jordas diameter Masse: 99,8 % av all masse i solsystemet Sola er vår nærmeste stjerne. Den produserer energi ved fusjon av atomkjerner. Hvert sekund omdannes 700 mill. tonn hydrogen til 695 mill. tonn helium. Massen går over til energi etter Einsteins formel E = mc2. I gresk mytologi kaltes sola Helios; romerne kalte den Sol.

17. Merkur Diameter: 0,1 X jordas Omløpstid: 0,2 år Bane: svært eksentrisk Overflate: Fast, med kratre. Tynn atmosfære Måner: Ingen kjente Merkur var romernes gud for handel, reiser og tyveri.

18. Venus Diameter: 0,9 X jordas (kalles ofte "jordas tvilling") Omløpstid: 0,6 år Bane: nesten sirkulær Overflate: Fast, få kratre. Tett atmosfære Måner: Ingen kjente Venus var romernes gudinne for kjærlighet og skjønnhet.

19. Jorda Omløpstid: 1 år Overflate: Fast, med vulkansk akti- vitet, plate- tektonikk og mye vann. Atmosfære. Måner: Én (månen). Romernes jord-gudinne var Tellus.

20. Mars Diameter: 0,5 X jordas Omløpstid: 2 år Bane: ganske eksentrisk Overflate: Fast, med kratre, vulkaner (største kjente). Tynn atmosfære Måner: Phobos og Deimos Mars var romernes krigsgud.

21. Jupiter Diameter: 11 X jordas Omløpstid: 12 år Overflate: Gass, med sterke vinder Måner: Over 60 kjente, bl.a. Io, Europa, Ganymedes og Callisto Ringer: To Jupiter var gudenes konge i romersk mytologi.

22. Saturn Diameter: 9 X jordas Omløpstid: 30 år Overflate: Gass Måner: 34 navngitte, bl.a. Titan, Rhea, Dione, Tethys. Ringer: 3 lett synlige Saturn var romernes gud for jordbruk. Jupiters far.

23. Uranus Diameter: 4 X jordas Omløpstid: 84 år Overflate: Gass Oppdaget: 1781. Måner: Minst 27, bl.a. Titania, Oberon, Umbriel, Ariel og Miranda. Ringer: Ja, lite synlige Uranus var den eldste av de romerske gudene, Saturns far.

24. Neptun Diameter: 4 X jordas Omløpstid: 165 år Overflate: Gass, meget sterke vinder Oppdaget: 1846 Måner: 13 kjente; Triton er den største Ringer: Ja, lite synlige Neptun var havguden hos romerne.

25. Pluto – nå dvergplanet Diameter: 0,15 X jordas Omløpstid: 248 år Oppdaget: 1930 Overflate: Fast Måner: 3 kjente (Charon den desidert største) I romersk myto-logi hersket guden Pluto over døds-riket. I gresk mytologi var Charon fergeman-nen over elva Styx.

26. Asteroidebeltet Det finnes tusenvis av kjente asteroider og utvilsomt mange flere vi ikke har oppdaget ennå. De fleste asteroidene går i bane mellom Mars og Jupiter.

27. Kometer Kometer er små legemer som går i svært eksentriske baner rundt sola. De kalles av og til "skitne snøballer" fordi de består av en blanding av is og støv. Når de nærmer seg sola, dannes lange "haler" av støv og gass etter kometene. Halen vender alltid bort fra sola. En av de mest kjente kometene er Halleys komet. Den er nevnt i kinesiske nedtegnelser fra år 240 f.Kr., og vises på Bayeux-teppet, som hedrer normannernes erobring av England i 1066. Komet Hale-Bopp, 1997

28. Kuiperbeltet og Oorts sky Kuiperbeltet er et skiveformet belte (i solsystemets plan) av små is-legemer som går i bane utenfor Neptun. Oorts sky er en kuleskall-formet sky av smålegemer som astronomene tror kan omgi solsystemet ca. 50 000 ganger lenger ute enn jorda. Objektet Sedna ble oppdaget i 2004 og er det fjerneste objektet vi vet om som går i bane rundt sola, mellom Kuiperbeltet og Oorts sky. Det antas at kometer kommer fra Kuiperbeltet og/eller Oorts sky. Objektene i disse beltene stammer fra solsystemets tilblivelse.

29. Kuiperbeltet og Oorts sky

30. Pluto – nå dvergplaneten Pluto Pluto Charon

31. Asteroiden Ceres • Ceres ble oppdaget i 1801 • Den ligger i asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter • Ceres er stor sammenlignet med andre asteroider og er nesten kuleformet • Nå, - en dvergplanet

32. UB313 - Eris (før kalt Xena) • Eris ble oppdaget i 2005 (på bilder tatt i 2003) • Litt større enn Pluto • 2,5 ganger så langt borte som Pluto • Eksentrisk bane, - som Pluto • Eris var gudinnen for uenighet. • Dysnomia, guden for lovløshet, var hennes datter Dysnomia

33. Planet-definisjon • En planet er et himmellegeme som • går i bane rundt Sola (eller en anen stjerne) • har tilstrekkelig masse til at egengravitasjonen avrunder det • har rensket nabolaget rundt banen sin. • En dvergplanet er et himmellegeme som • er i bane rundt Sola • har tilstrekkelig masse til at egengravitasjonen avrunder det • IKKE har rensket nabolaget rundt banen sin • ikke er en måne. • Alle andre objekter, unntatt måner, som er i bane rundt Sola skal bli referert til som smålegemer i solsystemet.

34. Bilde fra Wikimedia Commons

35. Noen aktiviteter knyttet til solsystemet • Lag et solsystem i riktig skala ute på bakken (kanskje må dere kutte ut Pluto fordi den blir for langt unna). Hvis planetene også skal være i riktig størrelsesforhold, kan de f.eks. være frukter – pepperkorn, erter, epler, plommer etc (i denne målestokken blir sola over 1 meter i diameter, og må kanskje tegnes flat på bakken i skolegården). Bruk en lærebok eller leksikon til å beregne riktige mål, eller se http://www.exploratorium.edu/ronh/solar_system/index.html Sett opp et skilt ved hver planet – et pepperkorn i skole-gården er jo ikke så lett å få øye på! • Tegn ellipser på et ark på en korktavle v.hj.a. to stifter, litt hyssing og en blyant. Prøv ut ulike eksentrisiteter (ulike lengder på hyssingen, ulik avstand mellom stiftene)

36. Noen aktiviteter knyttet til solsystemet • En vanlig prismekikkert er fin til å observere både månen, Jupiters måner, Saturns ringer (når vinkelen er gunstig) og noen ganger Venus' faser. Månen kan også observeres om dagen!

37. Nyttige Internettadresser Masse stoff om solsystemet:http://www.astro.uio.no/ita/DNP/ Astro-nytt (Astrofysisk institutt, UiO): http://www.astro.uio.no/ita/nyheter/astro_nytt.html Norsk astronomisk selskap: http://www.astro.uio.no/nas/ "Your weight on other worlds": Hvor mye veier du f.eks. på Mars? http://www.exploratorium.edu/ronh/weight/index.html Diverse forslag til astronomiundervisning (på engelsk): http://oposite.stsci.edu/pubinfo/edugroup/educational-activities.html Astronomi-stoff på nettstedetforskning.no:http://www.forskning.no